Понякога отговорите са просто „само защото“, но не винаги. В случая с ръцете ни изглежда има причина, поради която имаме пет пръста, нито повече, нито по-малко.

Защо имаме пет пръста? Или по-точно защо няма бозайници с повече от пет пръста? Най-близкото нещо, което имаме, са някои видове, които са модифицирали някои от костите в ръцете си, удължавайки ги, за да изпълнят функциите на фалшив шести пръст. Гигантската панда (Ailuropoda melanoleuca), например, той го използва, за да грабне бамбук. До слоноветеElephantidae) им помага да разпределят по-добре теглото си иDaubentonia madagascariensis) използвайте го, за да компенсирате факта, че истинският им палец вече не е прекален. Във всеки случай всички те са трикове, а не истински пръсти с всичките си стави и мускули.

защо

Вместо това вкаменелостите разкриват, че най-отдалечените ни предци са имали шест, седем или осем напълно функционални пръста. Познаваме за бозайници, които са загубили пръсти или са ги слели, както е в случая с коня, който има едно копито. В това отношение има променливост, но изглежда само в една посока: елиминиране, но никога победа. Дали би било грешно да броим на седем пръста?

Купчина спици

В случай, че някой си мисли, да, има екземпляри от различни животински видове (включително и ние), които можем да родим с изключителен брой пръсти. Това се нарича полидактилия. Проблемът е, че той не винаги е функционален, обикновено няма собствени мускули, които да движат пръста, така че зависи от движението на останалата част от ръката и това, което е по-важно: те са единични случаи, а не честа черта към целия му вид. Което не означава, че са несръчни. Освен това изглежда, че тези с функционална полидактилия са малко по-опитни в изпълнението на някои задачи. Детайл, който неизбежно ни напомня за композицията за пиано за дванадесет пръста от филма GATTACA. И така, защо губим пръсти от нашите водни предци на полидактил?

Нека да се върнем назад, преди да се появят първите пръсти, по време на девона (между 417 и 354 милиона години). За това трябва да помислим за саркоптеригии, някои риби с перки, поддържани от поредица лъчи, подобно на масите, които съставляват ветрило, както беше в случая с Еустеноптерон. Техните потомци бавно биха трансформирали тези плавници, първо, за да могат да пълзят между скалите на дъното на моретата и делтите, укрепвайки и съкращавайки радиусите, укрепвайки мускулите, които ги закрепваха към тялото. Така че се движеше горе-долу Пандерихтис което от своя страна продължи да се адаптира. Сега лапите му можеха да го влачат през калта, достатъчно мокър, за да не страда кожата му във външния свят. Въпреки че това, че е могъл да го направи, не означава, че е бил особено сръчен. Все още натоварен със спици, само по-солиден, Тиктаалик се превърна в един от най-емблематичните вкаменелости на прехода между вода и земя, въпреки че все още имаше много да се полира. Крайниците му бяха безспорно перки и следователно несръчни.

Въпросът обаче беше да им се даде обрат, да променят структурата си, докато се намерят нови трикове, които да ги направят подходящи за разходка по суша. Ето как постепенно всяка от тези множество спици се трансформира в пръсти. По този начин, опростявайки всичко малко, беше като Акантостега има крака, а не перки, покрити с осем напълно завършени пръста. Вече бяхме оставили саркоптеригиите зад себе си и бяхме в суперкласа тетраподи, който съдържа бозайници, птици, влечуги и, разбира се, земноводни. Този крайник нямаше нищо биомеханично общо с първите плавници, излезли от морето, но те все още имаха много подобрения. Бяха се отказали от множество спици, превръщайки само осем от тях (или ги обединявайки в осем), за да ги превърнат в пръсти. Но изграждането на биологични структури е скъпо и скитането с осем пръста може да не е било най-удобното нещо на света, или поне някои палеонтолози предполагат.

Може би затова виждаме, че вкаменелостите на Ихтиостега те вече имат седем вместо осем пръста. През милионите години пръстите непрекъснато изчезваха, намалявайки от седем, на шест и на пет. При някои животни, като земноводни, те възприемат комбинация от четири пръста на предните крака и пет на задните крака относително рано. Причината остава чиста спекулация, но се подозира, че, както казахме, простотата благоприятства амбулацията. Но има и още, защото може би не знаем защо сме ги загубили, но подозираме защо не сме ги възстановили отново.

Генетично форматиране

Когато четете какво предстои, може да си помислите, че сме загубили нишката, но отговорът се крие в драконите, поне в някои видове дракони. Тези въображаеми същества имат характеристика, която противоречи на начина, по който биологията изглежда работи. Не става въпрос за огъня, който те издишват, защото все пак има животни, които произвеждат абразивни вещества или които отделят екзотермични реакции, което би могло да се разбере като „биологичен пожар“, ако сме толерантни. Това, което наистина е трудно да се оправдае, са нейните крайници, четири крака и две крила в случай на драконите от западните митологии. По принцип еволюцията не изгражда структури от нулата, а модифицира съществуващите. Можете да трансформирате перка в крак и крак в крило, можете да накарате перата да растат по нея и да я облечете в ярки цветове, но много рядко можете да създадете нов крайник от нулата и с толкова висока степен на сложност, колкото показан от тези измислени зверове. Ако вашите предци са имали четири крайника, по принцип те не биха могли да имат шест само за добро.

И да, в митологията има драконоподобни същества само с два крака и две крила, но технически те са wyvern (от уиверн Това ограничение, тази карта на нашите предци, която не можем с лека ръка да пренебрегнем, е известна като Бауплан, или план на тялото и това е, което силно усложнява появата на видове с увеличаване на истинските и напълно функционални пръсти, защото липсващите лъчи са.

Освен това, ако това не беше достатъчно, има второ обяснение. Това предполага, че при бозайниците гените, отговорни за образуването на пръсти, започват да действат по-рано, отколкото при други животни, през ранните етапи на ембрионалното развитие. По този начин промяната в тях може да има по-сериозни последици, изразявайки се не само в пръстите, но и в други телесни структури, които все още са полуформирани. Това са гени с плейотропия, тоест те не засягат само една черта. Всичко това ги прави по-малко толерантни към промените, тъй като промяна в информацията им може да повлияе на ембриона толкова драстично, че в по-голямата част от случаите може да бъде несъвместима с живота. Нещо, което се вписва в това, което можем да наблюдаваме при земноводните, които имат по-голяма променливост в броя на пръстите си, отколкото в нашия случай.

Пиано за шест пръста

Когато обаче говорихме за филма GATTACA преди, той не говореше за спонтанно възникващи хора с толкова пръсти, колкото можем да си представим. Той говореше за доброволното им създаване. Това е нещо, което е етично неоправдано и за щастие не би било толерирано в научната общност. Възможно ли е обаче теоретично? Някои изследвания показват, че една от ключовите генетични промени, довели до появата на пръстите, е свързана с известните HOX гени, тясно свързани с ембрионалното развитие. Всъщност изглежда, че те директно насочват гени на две места в нашата ДНК, наречени Hoxa11 Y. Hoxa13, които изглежда са се променили доста, откакто се отделихме от рибите.

Други изследователи смятат, че каквато и да е причината за промяната, тя вероятно е свързана с три гена, наречени Bmp, Sox9 и Wnt. Те биха се държали след вид домино ефект, който Тюринг концептуално е описал преди години. Идеята беше проста, една молекула активира друга, която от своя страна инхибира първата. Тази свързана връзка би била ключът, който би обяснил как последователното изразяване на тези три гена ще опише модел на кожата, който ще превърне един вид ембрионален пън в пръсти, редувани от междупалтови пространства, един след друг, редовно разположени (с изключение палецът, разбира се).

Достоверността на тези хипотези ще бъде разкрита с течение на времето и контролираното експериментиране ще ни позволи да разберем по-добре техните ефекти. Не само за удоволствието да познаваме и разбираме по-добре еволюционната история на нашите ръце, но и за да можем да предотвратим и лекуваме ранни малформации като патологични случаи на полидактилия или синдактилия, при които някои пръсти се образуват слети. Междувременно можем да се забавляваме, като съзерцаваме нашите измамни ръце и детайлите, които често пренебрегваме, скрити в очите. Защото сега знаем, че зад познатия им външен вид те крият голяма тайна от нашите предци. Ключът, който ни позволи да завладеем земята и да изоставим водите, които ни видяха родени.